Plasmodium agente etiológico da malaria : invasão e sequestramento

1. Plasmodium agente etiológico da malaria: invasão e sequestramento Curso “Biologia Molecular e Bioquímica de proteínas alvo a drogas do parasita da malaria humana Plasmodium falciparum” • Professores: CarstenWrenger e Gerhard Wunderlich • São Paulo, 2012

2. Parasitismo SIMBIOSE Mutualismo Comensalismo Parasitismo “παράσιτος” (parásîtos): “aquele que come ao lado de outro” Obtenção de alimento e/ou Proteção Sinergia vital Modificações adaptativas O

3. Modificações adaptativas SUCESSO Adaptações Morfológicas Adaptações Biológicas: 1. capacidade reprodutiva 2. tipos de reprodução 3. resistência ao sistema imune do hospedeiro 2 1 3 Figura 1: Ciclo de vida do parasita etiológico da malária. Fonte: Greenwoodet. al., 2008.

4. Morfologia da forma invasiva Figura 2: Representação de um merozoíto. Fonte: Invasion of Red Blood Cells by Malaria Parasites. (Cowman e Brendan, 2006)

5. Invasão Roptrias Micrômeros Vacúolo parasitóforo Grânulos densos Membrana Núcleo Figura 3: Representação da invasão por merozoíto. Fonte:Invasion of Red Blood Cells by Malaria Parasites. (Cowman e Brendan, 2006)

6. Invasão • Orientação da extremidade apical do merozoíto para a membrana do eritrócito; Glycosylphosphatidylinositol (GPI): MSP-1 MSP-2 MSP-4 MSP-5 MSP-10 Pf12 Pf 38 Pf92 Pf113

7. Invasão • Fixação da extremidade apical formando uma junção apertada 2

8. Ligantes • Plasmodium falciparum Rh (PfRh): • genes: PfRh1, PfRh2a, PfRh2b, PfRh3, PfRh4, PfRh5 • Erythrocyte Binding-like (EBL): • genes: EBA 175, EBA 140, EBA 180 N- terminal C- terminal EBA 175 Região II EBA 181 Região II EBA 140 Região II PfRh2a PfRh2b PfRh4

9. Ligantes

10. Interação entre ligante e receptor Região II F1 F2 Regiões ricas em cisteinas Figura 4: Ligação entre EBA-175 do Plasmodium e entre p receptor GpA do eritrocito. Fonte: “Structural Basis for the EBA-175 Erythrocyte InvasionPathwayofthe Malaria Parasite Plasmodium falciparum. “Toliaet.al., 2005.

11. Invasão • Pocesso de internalização 3

12. Motilidade Motor actina-miosina EBA 175 Actina GAP50 e GAP45 GpA TRAP Miosina MTIP Aldolase

13. Invasão • Formação do vacúolo parasitóforo e SEQUESTRO 4

14. Modificações adaptativas SUCESSO Adaptações Biológicas: 1. capacidade reprodutiva 2. tipos de reprodução 3. resistência ao sistema imune do hospedeiro 2 1 3 Figura 1: Ciclo de vida do parasita etiológico da malária. Fonte: Greenwoodet. al., 2008.

15. Proteínas de superfície Absorção de nutrientes e citoaderência PfEMP1 (P. falciparum erythrocytemembraneprotein 1) Fissuras de Maurer’s (gene sbp1 (skeleton-bindingprotein 1)) Parasita NPP (newpermeabilitypathways)

16. Sequestrode eritrócitos PfEMP1 Knob KAHRP (histidine- richprotein ) Adesão celular CD36 – ligante na microcirculação de orgãos distintos ICAM-1 – ligante no cérebro CSA – ligante na placenta

17. Conclusões • Parasitismo é um tipo de simbiose. • Quando não sofre morte, modificações adaptativas são realizadas. • A invasão é processo rápido e eficiente. • Roptrias, micronemas e grânulos densos são organelas envolvidas no processo de invasão. • Passos da invasão: • Orientação da extremidade apical do merozoíto para a membrana do eritrócito; • Fixação da extremidade apical formando uma junção apertada • Internalização • Formação do vacúolo parasitóforo e SEQUESTRO • Exportação de proteínas para superfície eritrocítica. • NPP e PfEMP1 responsáveis, respectivamente, pela absorção de nutrientes e citoaderencia

18. Referências Bibliograficas • Cowman, A. F. and B. S. Crabb (2006). "Invasion of red blood cells by malaria parasites." Cell 124(4): 755-66. • Greenwood BM, Fidock DA, Kyle DE, Kappe SH, Alonso PL, Collins FH, Duffy PE. Malaria: progress, perils, and prospects for eradication. J Clin Invest 118(4):1266-76. (2008). • Lopaticki, S., A. G. Maier, et al. "Reticulocyteanderythrocytebinding-likeproteinsfunctioncooperatively in invasionofhumanerythrocytesby malaria parasites." InfectImmun79(3): 1107-17. • Tolia, N. H., E. J. Enemark, et al. (2005). "Structuralbasis for the EBA-175 erythrocyteinvasionpathwayofthe malaria parasite Plasmodium falciparum." Cell122(2): 183-93.